משקע אלקטרוסטטי רטוב
סיווג של משקע אלקטרוסטטי
לפי שיטות ניקוי שונות ניתן לחלק אותן למשקע אלקטרוסטטי יבש, משקע אלקטרוסטטי רטוב, אספן אלקטרוסטטי חלקיקי ערפל ומשקע אלקטרוסטטי חצי רטוב.
(1) משקע אלקטרוסטטי יבשהאבק בגז הפליטה נלכד במצב יבש, והאבק המופקד על לוח איסוף האבק מנוקה באמצעות רטט מכני ורטט אלקטרומגנטי.
(2) משקע אלקטרוסטטי רטובעבור האבק הנאסף על ידי עמוד איסוף האבק, יש לרסס מים על פני עמוד איסוף האבק באמצעות גלישה או להשתמש בשיטה המתאימה כדי ליצור שכבת מים על פני עמוד איסוף האבק, כך שהאבק המופקד על אספן האבק והמים יזרמו יחד לחלק התחתון של אספן האבק לפריקה. שיטת ניקוי זו נקראת משקע אלקטרוסטטי רטוב.
(3) מפשיר ערפל אלקטרוסטטי לחלקיקי ערפלהשתמשו במשקע אלקטרוסטטי כדי ללכוד טיפות כמו ערפל חומצה גופרתית וערפל זפת, ולאחר מכן זרמו מטה במצב נוזלי לאחר הלכידה והסרה.
(4) משקע אלקטרוסטטי חצי רטוביתרונותיו של משקע אלקטרוסטטי יבש ומשקע אלקטרוסטטי רטוב כאחד, קיימים משקע אלקטרוסטטי יבש ומשקע אלקטרוסטטי מעורב רטוב, המכונה גם משקע אלקטרוסטטי חצי רטוב; מבנה המערכת הוא שגז הפליטה בטמפרטורה גבוהה משוחרר תחילה דרך שני תאי סילוק אבק יבשים, ולאחר מכן דרך תאי סילוק אבק רטובים דרך הארובה.
סיווג של משקע אלקטרוסטטי
משקע אלקטרוסטטי רטוב (הידוע גם כאספן אבק חשמלי רטוב) פועל באופן הבא:
1. בתחילת התהליך, חומר חלקיקי עם חשמל סטטי מוחדר לזרימת האוויר של המשקע האלקטרוסטטי הרטוב.
2. זרימת האוויר עוברת תחילה דרך תא ריסוס מים שבו הריסוס לוכד ומרטיב חלקיקים באוויר.
3. הריסוס סופג חלקיקים מהאוויר לטיפות המים, מה שהופך אותן לכבדות ושוקעות לתחתית.
4. הם נמצאים במגע עם המים במיכל השיקוע התחתון, ובכך מופרדים לחלוטין מזרימת האוויר.
5. שדה אלקטרוסטטי משמש לשיפור אפקט הסרת האבק. במשקע אלקטרוסטטי רטוב, לחלקיקי הריסוס המשמשים גנרטור אלקטרוסטטי לתא ריסוס המים יש מטען סטטי.
6. חלקיקים המחוברים לטיפות מים עם מטען אלקטרוסטטי מחוברים לטיפות מים בצורה יעילה יותר על ידי כוחות אלקטרוסטטיים ועל ידי הרטבת משטחים עם ריכוזים מוגברים מאוד.
7. טיפות המים לאחר טיפול אלקטרוסטטי נספגות מחדש לתוך מיכל השיקוע, וריכוז החלקיקים מופחת לפני שהאוויר עובר דרך אספן האבק.
8. האוויר הנקי משתחרר לסביבה, ובכך משיג אפקט הסרת אבק.
עקרון הפעולה של משקע אלקטרוסטטי רטוב מסתמך בעיקר על שילוב של ריסוס מים ואפקט אלקטרוסטטי כדי להפריד חלקיקים מהאוויר ולטהר את האוויר ביעילות.
משקע אלקטרוסטטי רטוב הוא סוג של ציוד משני להסרת אבק שנוסף לאחר הסרת גופרית רטובה. משקע אלקטרוסטטי רטוב הוא ציוד חדש להסרת אבק המשמש להתמודדות עם עקבות אבק וחלקיקים קטנים, המשמש בעיקר להסרת אבק, PM2.5, אירוסול, ריחות, ערפל חומצי, טיפות מים וחומרים מזיקים אחרים בגזים רטובים, והוא ציוד אידיאלי לשליטה בזיהום אבק אטמוספרי.
משקע אלקטרוסטטי רטוב מורכב בעיקר מצינור כניסה ויציאה, גוף בית המשקע, לוחית מסיט, רשת מיישר, לוחית איסוף אבק אנודה, קו קתודה, קופסת בידוד, מערכת מי שטיפה, מערכת אספקת חשמל ובקרה. סוג המבנה מחולק בדרך כלל לשני סוגים: לוחית וצינור. איסוף האבק של הלוחית שטוח מאוד, היווצרות שכבת מים טובה, קו הקורונה מחולק בין הלוחות, והגוף העיקרי דומה למשקע אלקטרוסטטי יבש, שיכול להתמודד עם גזי הפליטה בתנועה ישרה או מעלות. מוט איסוף האבק הצינורי הוא בדרך כלל צינור מתכת עגול או מצולע במקביל, וקו הקורונה מחולק במרכז, שיכול להתמודד רק עם עשן הנע ישר. הרכיבים החיצוניים של המשקע האלקטרוסטטי הרטוב משתמשים בפלדת פחמן רגילה, והמשטח הפנימי מצופה כדי למנוע שחיקה. בעת התקנת המכשיר, יש לשים לב לנזק למשטח הפנימי, במיוחד לנקודות הריתוך ולחיבורי הרכיבים.
למשקע אלקטרוסטטי רטוב יש שתי צורות מבניות עיקריות, האחת היא שימוש בחומרים מוליכים עמידים בפני קורוזיה כאספן אבק, השנייה היא שימוש בתרסיס מים או מי גלישה ליצירת סרט מים מוליך, השימוש בחומרים לא מוליכים לא מתכתיים כאספן אבק, כמובן שניתן גם לחלק את השימוש לזרימה צולבת וזרימה אנכית בהתאם לזרימת גזי הפליטה, סוג הזרימה הצולבת הוא בעיקר מבנה לוחית, כיוון זרימת הגז הוא פנימה והחוצה אופקית. המבנה דומה למשקע אלקטרוסטטי יבש, הזרימה האנכית היא בעיקר מבנה צינורי, וזרימת הגז היא פנימה והחוצה בכיוון האנכי.
ניתן לחלק משקע אלקטרוסטטי רטוב לסוג זרימה צולבת וסוג זרימה אנכית. תחת אותו שטח חתך רוחב של אוורור, יעילות הסרת האבק של משקע רטוב עם זרימה אנכית כפולה מזו של סוג הזרימה הצולבת.
הרכב של משקע אלקטרוסטטי רטוב
משקע אלקטרוסטטי רטוב (WESP) מורכב בעיקר מגוף המבנה, מערכת הקתודה, מערכת האנודה, מערכת שטיפת האטומיזציה, מערכת טיהור מים, מערכת בקרה חשמלית וכו' (ראה איור). גוף ה-WESP זהה בעיקרו לזה של ESP יבש, כולל צופר כניסה, צופר יציאה, מעטפת, אלקטרודת פריקה ומסגרת, מבודד קולט, פיה האטומיזציה וצינור.
(1) מערכת הקתודהמערכת הקתודה מורכבת מקורת נושאת קתודה, קו קתודה, משקל כבד ומסגרת קתודה תחתונה. הקצה העליון של קו הקתודה תלוי על קורת נושאת הקתודה, והקצה התחתון משולב עם קו הקתודה ומשקולת כבדה. עקרון הבחירה של חוט הקתודה הוא עמידות, מתח קורונה נמוך, פריקה חזקה, צפיפות זרם קורונה גבוהה, קשיחות טובה, עמידות שורש, עמידות חזקה בפני קורוזיה של יוני כלוריד (כגון חומרי סגסוגת עופרת-אנטימון). קו שן מסור משמש בדרך כלל כאלקטרודת פריקה כדי לעמוד בדרישות טעינת אבק דק. פרמטרי בחירה של קווי קתודה שונים.
(2) מערכת אנודהמערכת האנודה משתמשת במבנה מיוחד של לוחית אנודה (צינור) כדי לעמוד בדרישות התפעול של ריסוס ושטיפה באטומיזציה. עבור משקע אלקטרוסטטי רטוב אנכי, רוב מערכות האנודה הנוכחיות משתמשות בצינורות פלסטיק מחוזקים בסיבי זכוכית, מוליכים ומעכבי בעירה, המסודרים כעמודי איסוף אבק. אלקטרודת חלת הדבש מורכבת מצינורות חלת דבש CFRP משושים בעלי מעגל משיק פנימי של φ350 מ"מ/360 מ"מ, עובי דופן של 3 מ"מ ואורך של 6000 מ"מ, והיא תלויה על קורת התמיכה של צרור הצינורות.
(3)מערכת תרסיס ושטיפהמערכת האטומיזציה והשטיפה מותקנת בדרך כלל בחלקו העליון של המשקע הרטוב והאלקטרוסטטי. טיפות המים האטומיזציה נכנסות לאזור העבודה של המשקע האלקטרוסטטי הרטוב WESP יחד עם גזי הפליטה, ונוטות לאלקטרודת איסוף האבק תחת פעולת שדה חשמלי, ויוצרות שכבת מים על אלקטרודת איסוף האבק. תחת פעולת כוח הכבידה, הטיפות נישאות למיכל איסוף המים או למגדל הסרת הגופרית. לטיפות הערפל יש מספר השפעות חשובות על יעילות הסרת האבק מהמשקע האלקטרוסטטי.
1. טיפות הערפל יכולות לשמור על ניקיון אלקטרודת הפריקה, כך שהקורונה תהיה חזקה: טיפות הערפל פוגעות בעמוד איסוף האבק ויוצרות ברציפות סרט מים דק ואחיד, שיכול למנוע את "העפה המשנית" של אבק בעל התנגדות ספציפית נמוכה, להתאים את אבק ההתנגדות הספציפית הגבוהה כדי למנוע את תופעת ה"אנטי-קורונה", למנוע את הצמיגות החזקה של האבק להידבק לאלקטרודה, ומתאים לאיסוף אבק דליק ונפיץ.
2. הטיפה מרוססת ישירות על אלקטרודת הפריקה ועל אזור הקורונה, ואלקטרודת הפריקה יכולה גם למלא את תפקיד המרסס. אותו ספק כוח יכול לממש פריקת קורונה, אטומיזציה של מים, טעינת ערפל מים וחלקיקי אבק, ולממש את השילוב האורגני של חשמל סטטי וערפל מים.
3. הטיפות מרוססות ישירות על אלקטרודת הפריקה, והמטען גבוה, מה שיכול לשפר מאוד את יעילות הסרת האבק בהשוואה ליירוט התנגשות וצלחת ספיגה של מים שעברו אטומיזציה בשדה החשמלי.
4. רססו את הטיפות על אלקטרודת הפריקה ועל אזור הקורונה כדי לפזר עוד יותר את ערפל המים. אין מגע ישיר בין חשמל סטטי לבין מכשיר הריסוס המרסס, ואין בעיית בידוד.
5. אלקטרודת הבר יכולה לייצר שדה אלקטרוסטטי חזק, ובעלת יכולת פריקת קורונה טובה, וסינרגיה אלקטרוסטטית וטיפות ערפל. יש לה יעילות גבוהה להסרת אבק.
6. הטיפות יוצרות זרימת מים על מוט איסוף האבק, כך שמוט איסוף האבק (צינור) תמיד נקי, מבטל את הצורך במכשיר רטט, וממנע זיהום משני הנגרם על ידי הסרת אבק יבש עקב ניקוי רטט.
(4) מערכת טיהור מים: מערכת טיהור המים כוללת מיכל מים במחזור, משאבת מים במחזור, מיכל מים לניקוז, משאבת מים לניקוז, מיכל אחסון אלקלי, משאבת מדידה אלקלית, מיכל מים תעשייתי, משאבת מים תעשייתית וצנרת תואמת. לאחר הריסוס והניקוי, הנוזל שנאסף נאסף תחילה במיכל הניקוז, ולאחר מכן נוסף לתמיסת NaOH כדי לכוון את ערך ה-pH, ולאחר מכן משוחרר למערכת הסרת הגופרית כמים משלימים. שאר המים מוזרמים דרך מיכל הניקוז למיכל המחזור. המים במחזור במיכל המים במחזור מוגדרים עם ערך pH של 8 ~ 10 על ידי הוספת מים תעשייתיים וסודה קאוסטית, המשמשים כמים במחזור של המשקע האלקטרוסטטי הרטוב ומוחזרים לפיית האטומיזציה. המים שאובדים על ידי פריקה חיצונית משלימים על ידי מים תעשייתיים.
(5) מערכת בקרה חשמליתמערכת הבקרה החשמלית של משקע אלקטרוסטטי רטוב WESP מורכבת משני חלקים: מערכת בקרת מתח נמוך ומערכת בקרת מתח גבוה. העומס החשמלי כולל בעיקר את גוף משקע ה-WESP, התקן חימום תיבת מבודדת, משאבת מים וכן הלאה. מערכת בקרת המתח הנמוך משמשת לבקרת חלוקת החשמל של גוף החימום תיבת המבודד, המצויד במערכת בקרת PLC, המשמשת למימוש האוטומציה של גוף החימום תיבת המבודד, כך שטמפרטורת תיבת המבודד נשמרת תמיד על 100~120℃; מערכת בקרת המתח הגבוה מורכבת בעיקר מארון בקרה מתח גבוה ומחולל מתח גבוה, המספקים חשמל להתקן אלקטרודת הקורונה ליצירת שדה קורונה ולהשגת טיהור עמוק של גז הפליטה.
לסיכום, רכיבי המשקע האלקטרוסטטי הרטוב הם מורכבים ומגוונים, וכל רכיב ממלא תפקיד חשוב. יחידת המשקע האלקטרוסטטי, מערכת זרימת המים, מערכת האוורור ומערכת הבקרה משתפות פעולה זו בזו כדי להשלים את הסרת האבק וטיהור האוויר. העבודה המשותפת של רכיבים אלה הופכת את המשקע האלקטרוסטטי הרטוב לציוד בקרת זיהום אוויר יעיל ואמין.
עקרון העבודה של משקע אלקטרוסטטי
עקרון הפעולה של משקע אלקטרוסטטי הוא שימוש בשדה חשמלי במתח גבוה כדי ליינן את גז הפליטה, והאבק הטעון בזרם האוויר מופרד מזרם האוויר תחת פעולת השדה החשמלי. האלקטרודה השלילית עשויה מחוט מתכת בעל צורות חתך שונות ונקראת אלקטרודת פריקה. האלקטרודה החיובית עשויה מלוחות מתכת בעלי צורות גיאומטריות שונות ונקראת אלקטרודת איסוף אבק. ביצועי המשקע האלקטרוסטטי מושפעים משלושה גורמים, כגון תכונות האבק, מבנה הציוד ומהירות גז הפליטה. ההתנגדות הספציפית של האבק היא מדד להערכת המוליכות החשמלית, אשר משפיעה ישירות על יעילות הסרת האבק. ההתנגדות הספציפית נמוכה מדי, וקשה לחלקיקי אבק להישאר על אלקטרודת איסוף האבק, מה שגורם להם לחזור לזרם האוויר. אם ההתנגדות הספציפית גבוהה מדי, מטען חלקיקי האבק המגיע לאלקטרודת איסוף האבק לא יהיה קל להשתחרר, ומפל המתח בין שכבות האבק יגרום להתפרקות ופריקה מקומית. תנאים אלה יגרמו לירידה ביעילות הסרת האבק.
ספק הכוח של המשקע האלקטרוסטטי מורכב מתיבת בקרה, שנאי בוסטר ומיישר. מתח המוצא של ספק הכוח משפיע רבות גם הוא על יעילות הסרת האבק. לכן, יש לשמור על מתח ההפעלה של המשקע האלקטרוסטטי מעל 40 עד 75 קילו-וולט או אפילו 100 קילו-וולט.
בהשוואה לציוד אחר להסרת אבק, למשקע אלקטרוסטטי צריכת אנרגיה נמוכה יותר ויעילות סילוק אבק גבוהה. הוא מתאים להסרת אבק של 0.01-50 מיקרומטר בגז הפליטה, וניתן להשתמש בו במקרים עם טמפרטורת גז פליטה גבוהה ולחץ גבוה. הניסיון מראה שככל שנפח הגז המטופל גדול יותר, כך ההשקעה והתפעול של המשקע האלקטרוסטטי חסכוניים יותר.
גורמים המשפיעים על ביצועי המשקע האלקטרוסטטי
ביצועי המשקע האלקטרוסטטי מושפעים משלושה גורמים, כגון תכונות האבק, מבנה הציוד ומהירות גזי הפליטה. ההתנגדות הספציפית של האבק היא מדד להערכת המוליכות החשמלית, אשר משפיעה ישירות על יעילות הסרת האבק. ההתנגדות הספציפית נמוכה מדי, וקשה לחלקיקי אבק להישאר על אלקטרודת איסוף האבק, מה שגורם להם לחזור לזרם האוויר. אם ההתנגדות הספציפית גבוהה מדי, מטען חלקיקי האבק המגיע לאלקטרודת איסוף האבק לא יהיה קל להשתחרר, ומפל המתח בין שכבות האבק יגרום להתפרקות ופריקה מקומית. תנאים אלה יגרמו לירידה ביעילות הסרת האבק. משקע אלקטרוסטטי מתאים לטיפול בגז עם ריכוז אבק דל יחסית, ויש לשקול ציוד אחר להסרת אבק במקרה של בעיות אבק עם ריכוז גבוה.
1. עיבוי: אם עיבוי נגרם על ידי שליטה בתכונות התרמודינמיות של זרימת הגז הזורם, החלקיקים יכולים למלא את התפקיד של גרעינים הגדלים בתהליך העיבוי. חלקיקים המצופים לאחר מכן בנוזל נלכדים ביתר קלות על ידי מנגנון הלכידה החשוב שתואר לעיל. עיבוי מתקבל בדרך כלל על ידי עיבוי אדים מעובה בלחץ נמוך יותר ללחץ גבוה יותר, החדרת קיטור לזרימה הרוויה, ו/או קירור ישיר של הזרימה.
2. חסימה: אם חלקיק קטן נע סביב מכשול בנוזל, הוא עלול לבוא במגע עם המכשול עקב גודלו הפיזי הגדול יחסית של החלקיק. זה קורה גם בפעילות היחסית של חלקיקי אבק וטיפות.
3. פגיעה אינרציאלית: אם החלקיקים מתפזרים בגז הזורם, כאשר הגז הזורם נתקל במכשול, האינרציה תגרום לחלקיקים לפרוץ את זרימת הגז סביב המכשול, וחלק מהחלקיקים יפגעו במכשול. הסבירות לאירוע כזה תלויה במספר משתנים, ובפרט גודל האינרציה של החלקיקים וגודל המכשול (במקרה של משקעים רטובים, המכשול הוא הטיפה). באספן אבק, נוצרת פגיעה אינרציאלית בין חלקיקי אבק לטיפות גדולות יחסית.
4. טעינה אלקטרוסטטית: כאשר ישנם מטענים אלקטרוסטטיים שונים בין חלקיקים וטיפות, יהיה יעיל יותר לשלב חלקיקי אבק וטיפות. המנקה האלקטרוסטטי משתמש במנגנון זה כדי לשפר את המשיכה של טיפות אבק ומים ובכך לשפר את יעילות איסוף האבק.
5. דיפוזיה: חלקיקים קטנים בעלי גודל חלקיקים אווירודינמי של פחות מ-0.3 מיקרומטר (משקל סגולי של 1) חשובים ללכידה באמצעות דיפוזיה, מכיוון שמסתם הקטנה לא צפויה לייצר פגיעה אינרציאלית, וגודלם הפיזי הקטן אינו קל לחסימה. התהליך שבו חלקיקים קטנים נעים מאזורים בעלי ריכוז גבוה לאזורים בעלי ריכוז נמוך נקרא דיפוזיה. דיפוזיה חשובה כתוצאה מפעילות בראונית, התנועה האקראית של חלקיקים זעירים כשהם מתנגשים במולקולות גז מסביב ובחלקיקים אחרים. כאשר חלקיקים אלה נלכדים בטיפה, ריכוז החלקיקים באזור הסמוך לטיפה יורד, וחלקיקים אחרים נעים שוב מאזור הריכוז הגבוה לאזור הריכוז הנמוך ליד הטיפה.
תחזוקה יומית של משקע אלקטרוסטטי
1. יש לנטר בקפדנות את המתח הראשוני, הזרם הראשוני, המתח המשני והזרם המשני של ספק הכוח. יש להקליט את הקלט פעם בשעה.
2. ניטור עליית הטמפרטורה של יישור סיליקון במתח גבוה, טמפרטורת השמן לא תעלה על 80 מעלות צלזיוס, אין רעש חריג, ואין תופעת פריקה חריגה ברשת הפלט במתח גבוה.
3. כל אינקובטור ומחמם האפר פועלים כרגיל.
4. התקני הבקרה בארון הבקרה פועלים כרגיל.
5. יש להבין את פעולת מערכת פינוי האפר בכל שעה.
6. יש לבדוק לעתים קרובות את קצב הניצוץ בטווח שצוין, אם נמצא שאינו עומד בדרישות, יש להתאים אותו בזמן, כך שאספן האבק יפעל במצב תקין.
7. כאשר אספן האבק וציוד העזר כושלים או פועלים בצורה תקינה במהלך פעולה רגילה, על המפעיל לגשת מיד לאשר את נקודת התקלה, לנתח את הסיבה וליצור קשר לקבלת טיפול לאחר קבלת הודעת האזעקה.
8. כל משמרת צריכה לבצע בדיקה מקיפה של ציוד המשקע האלקטרוסטטי, ולבצע עבודה טובה של ניקוי עבודות בתחום השיפוט של התפקיד, לתעד בפירוט את המצב החריג ופגמי הציוד שהתרחשו במהלך הפעלת המשמרת, ולבצע עבודה טובה של מסירת משמרת.
9. יש לבדוק את המנוע, המהדק, המיסב וכל החלקים הנעים החיצוניים פעמיים במשמרת, יש לבדוק באופן קבוע כל נקודת סיכה, ובמידת הצורך יש להגדיל את כמות השמן או הגריז.
10. בדקו האם הסיליקון המשמש לייבוש דהוי, ויש להחליפו בזמן כאשר הוא דהוי.
תיאור2